电枢铁心 换向署 ⑨ 转轴 电机学 电枢绕组 教● 风启 度锌钢丝 电抓绕组 (a)转子主体 ()电枢钢片 b 第VI部分直流电机 主磁极 机 电枢槽 操向器 GE 电枢齿 通风孔 电枢磁辄 2009级卓越工程师班 轴孔 按线板 线盒 换向世极 主讲教师：谢宝昌 上海交通大学电气工程系
电机学 第VI部分 直流电机 for GE 2009级卓越工程师班 主讲教师：谢宝昌 上海交通大学电气工程系
直流电机主要内容 1.直流电机基本结构 ·定子磁极与绕组 ·转子电枢与换向器 2.直流电机基本原理 ·发电机基本原理 ·电动机基本原理 ■发电机与电动机运行状态的相互转换 3.直流电机基本特性 ■ 发电机运行特性 ·电动机机械特性与工作特性 August 27,2011 2
August 27, 2011 2 直流电机主要内容 1. 直流电机基本结构 定子磁极与绕组 转子电枢与换向器 2. 直流电机基本原理 发电机基本原理 电动机基本原理 发电机与电动机运行状态的相互转换 3. 直流电机基本特性 发电机运行特性 电动机机械特性与工作特性
直流电机 机座主磁极 换向极 端盖 换向器电刷装置 风扇 电枢绕组 电枢端口 电枢铁心 A19 U 机 DCM 端 口 E1。 U F2 励磁端口 直流电机是将直流电能与机械能转换的装置。 将机械能转换为直流电能的是直流发电机， 而将直流电能转换为机械能的是直流电动机。 August 27,2011 3
August 27, 2011 3 直流电机 直流电机是将直流电能与机械能转换的装置。 将机械能转换为直流电能的是直流发电机， 而将直流电能转换为机械能的是直流电动机。 DCM U Uf A2 A1 F2 F1 Ω Tem 励磁端口 电枢端口 机 械 端 口
直流电机基本结构 。 定子 机座 一主磁极：产生主磁场 ·磁极铁心 ☒ ·励磁绕组 ·补偿绕组：削弱电枢反应去磁 一换向极：削弱电枢反应电势，改善换向 ·换向极铁心 。 换向极绕组 一刷架+电刷 。 转子：机电能量转换部件 一电枢：电磁功率 ·电枢铁心 。 电枢绕组 一换向器：交换电能 ·换向片：机械整流装置，双向可逆 一转轴：交换机械能 定子直流励磁，静止磁场，直轴磁场 ，气隙：定转子合成磁场 转子交变磁场，空间静止，交轴磁场 定转子气隙合成磁场，空间静止 定转子磁场相互作用产生电磁转矩 转子磁场对主磁极起去磁作用（电枢反应） August 27,2011 4
August 27, 2011 4 直流电机基本结构 • 定子 – 机座 – 主磁极:产生主磁场 • 磁极铁心 • 励磁绕组 • 补偿绕组:削弱电枢反应去磁 – 换向极:削弱电枢反应电势,改善换向 • 换向极铁心 • 换向极绕组 – 刷架+电刷 • 转子:机电能量转换部件 – 电枢:电磁功率 • 电枢铁心 • 电枢绕组 – 换向器:交换电能 • 换向片:机械整流装置,双向可逆 – 转轴:交换机械能 • 气隙:定转子合成磁场 定子直流励磁，静止磁场，直轴磁场 转子交变磁场，空间静止，交轴磁场 定转子气隙合成磁场，空间静止 定转子磁场相互作用产生电磁转矩 转子磁场对主磁极起去磁作用（电枢反应）
直流电机基本结构 (一)定子 (1)主磁极： (2)换向磁极： (3)机座、端盖和电刷装置等组成。 1.主磁极 主磁极由磁极铁心和励磁绕组组成。 (1)磁极铁心：由1.01.5mm厚的低碳钢板冲片叠压铆接而成。是磁路部分。 (2)励磁线圈：是磁路部分。产生主磁场。 2.换向磁极 换向磁极也是由铁心和换向磁极绕组组成，位于两主磁极之间，是比较小的磁极。 作用：是产生附加磁场，以改善电机的换向条件，减小电刷与换向片之间的火花。 3.机座 机座由铸钢或厚钢板制成。 作用：来安装主磁极和换向磁极等部件和保护电机，它既是电机的固定部分，又是电机 磁路的一部分。 4.端盖与电刷 作用：支持转子的转轴，固定电刷架。 August 27,2011 5
August 27, 2011 5 直流电机基本结构 • （一）定子 • （1）主磁极； • （2）换向磁极； • （3）机座、端盖和电刷装置等组成。 • 1．主磁极 • 主磁极由磁极铁心和励磁绕组组成。 • （1）磁极铁心：由l.0~1.5mm厚的低碳钢板冲片叠压铆接而成。是磁路部分。 • （2）励磁线圈：是磁路部分。产生主磁场。 • 2．换向磁极 • 换向磁极也是由铁心和换向磁极绕组组成，位于两主磁极之间，是比较小的磁极。 • 作用：是产生附加磁场，以改善电机的换向条件，减小电刷与换向片之间的火花。 • 3．机座 • 机座由铸钢或厚钢板制成。 • 作用：来安装主磁极和换向磁极等部件和保护电机，它既是电机的固定部分，又是电机 磁路的一部分。 • 4．端盖与电刷 • 作用：支持转子的转轴，固定电刷架